PERTEMUAN MINGGU KE-11

SISTEM INPUT / OUTPUT

DEVICE EKSTERNAL

Pembacaan di sisi manusia (screen, printer, keyboard)

Pembacaan disisi mesin (monitoring, control) Komunikasi (modem, NIC)

MODUL I/O

Interface dengan CPU dan memori Interface ke satu atau lebih peripheral

MODUL DAN FUNGSI MODUL I/O

Modul I/O 1. Interface dengan CPU dan memori 2. Interface ke satu atau lebih peripheral

Fungsi Modul I/O : 1. Control dan Timing 2. Komunikasi CPU 3. Device untuk komunikasi 4. Data Buffering 5. Deteksi Error

LANGKAH-LANGKAH PENANGANAN I/O

1. CPU mengecek staus modul I/O Device2. I/O module mengirimkan statusnya3. Jika ready, CPU meminta transfer data4. I/O modul mengambil data dari device5. I/O modul transfer data ke CPU dalam variasi

output yang diinginakan

METODE PENGAKSESAN SISTEM I/O

1. Memori Mapped I/O :

Piranti I/O dihubungkan sebagai lokasi memori virtual sehingga port I /O tergantung memori utama

Karakteristik : 1. Port I/O : menempati bagian tertentu pada bus alamat, diakses seolah-olah dari memori 2. Piranti Input : menjadi bagian dari memori yang memberi data ke bus data 3. Piranti Otput : menjadi bagian dari memori yang memiliki data di dalamnya.

METODE PENGAKSESAN SISTEM I/O

2. I/O Mapped I/O :

Piranti yang dihubungkan sebagai lokasi terpisah dari lokasi memori, sehingga port I/O tidak tergantugn pada keadaan memori utama

Karakteristik : 1. Port I/O :tidak tergantung memori utama 2. Transfer Informasi : di bawah sinyal kontrol dengan I/O 3. Operasi I/O : tergantung sinyal kendali dari CPU 4. Jenis Instruksi : Instruksi I/O dan Instruksi Memory 5. Ruang memori dan ruang alamat I/O bisa saja memiliki alamat yang sama 6. Lebih cepat dan efesien

METODE OPERASI SISTEM I/O

1. I/O Terprogram

CPU mengendalikan operasi I/O secara keseluruhan dengan menjalankan serangkaian instruksi I/O dengan program tertentu

Karakteristik :1. Terdapat program untuk memulai-mengarahkan-

menghentikan operasi I/O 2. Membutuhkan perangkat keras register Register status, register buffer register point buffer dan register counter data 3. perlu waktu proses yang menyita waktu pemanfaatan

CPU

METODE OPERASI SISTEM I/O

2. I/O Instruksi (Demand Driven)

CPU akan bereaksi ketika suatu piranti mengeluarkan

permintaan untuk pelayanan Karakteristik : 1. Lebih efesian dalam pemanfaatan CPU 2. Menunggu interupsi dari piranti I/O 3. Ada 2 metode pemilihan prioritas layanan :

polling dan vector interrupt

3. Direct Memory Access (DMA) Metode transfer data secara langsung antara memori

dan piranti dan pengendalian CPU Hanya dapat dilakukan pada piranti I/O berkecepatan

tinggi dan mampu mentransfer data besar dalam waktu singkat

Metode :1. CPU hanya menginisialisasi saluran DMA2 DMA Controller mengendalikan transfer data

dengan cara : skema transfer blok DMA dual port dan skema transfer DMA cycle stealing

METODE OPERASI SISTEM I/O

TRANSFER DATA PADA SISTEM I/O

1. Format Transfer

a. Paralel : semua bit pada karakter dikirim secara bersamaan

dalam batas waktu tranmisi tertentu

b. Serial : data dikirm secara berurutan dalam satu baris

komnikasi tunggal, sehingga antara pengirim dan

penerima harus membagi batas waktu pengiriman

karakter menjadi beberapa sub interval pengiriman

Transfer paralel lebih cepat karena memiliki saluran tranmisi yang banyak, tapi tidak bisa diterapkan pada jarak yang terlalu panjang, karena dapat terjadi interfensi anatar saluran

TRANSFER DATA PADA SISTEM I/O

2. Mode Transfera. Synchronous :

Kecepatan piranti I/0 yang bervariasi sedang data yang dikirim secar serial dan bergantian dalam periode yang sudah diterapkan, maka kecepatan transfer di set pada piranti I/O dengan kecepatan rendah

b. AsynchronousProses back and forth dalam meneruskan sinyal kendali dari pengirim ke penerima

INTERFACING I/O

Suatu alat yang digunakana untuk menghubungkan suatu piranati dengan CPU melalui BUS

Fungsi Umum:Mensinkronkan data transfer antara CPU dan piranti I/O

INTERFACING I/O

Fungsi Detail :1. Penyedia status piranti I/O bagi CPU

2. Memiliki kemampuan interupsi / DMA3. Mampu mentransfer instruksi CPU ke piranti

4. Mampu berfungsi sebagai buffer storage data transfer 5. Mampu melakukan pengujian kesamaan data 6. Mampu mendecode dan mengencode data

7. Memiliki fasilitas khusus: Konversi data paralel ke serial, Encoding karakter F1,F2

BACKSPACE, DELETE dan lain-lain8. Menyediakan sinyal status operasi

INTERFACING I/O

Komponen Utama :1. Device Dependent :bagian yang melayani piranti2. Device Independet :bagian yang menghubungkan

unit interface ke bus sistem

INTERFACING I/O

Strukrur Interface :1. Register : Kendali (CR) :mencatat instruksi dan informasi dalam piranti Status (SR) : mencatat status piranti dan mengeluarkan

pesan kesalahan Data Input (IDR) dan Data Ouput : sebagai buffer data untuk

operasi input dan output2. BUS Receiver : menangani data input Transciever : sirkuit bidirectional data menangani input

maupun output Driver / Buffer Bus : sirkuit tri state yang menyimpan

informasi bus

SISTEM PROSESOR I/O

General Purpose komputer yang berisi sejumlah saluran DMA, CPU tersendiri dan menjalankannya secara paralel

Fungsi : Sebagai piranti front end yang menangani setiap aspek I/O dan menyediakan pengendali I/O khusus yang disebut I/O Channel

SISTEM PROSESOR I/O

Instruksi IOP :1. Instruksi Transfer Data Input (pembacaan), Output (penulisan) dan membaca

informasi status2. Instruksi General Purpose

Instruksi aritmatika, logika, percabangan (konversi, prioritas operasi, evaluasi alamat, jump instruksi)

3. Instruksi KendaliInstruksi untuk menangani fungsi piranti I/O khusus yang tidak terlibat dalam transfer data contoh : memindahkan head R/W untuk menentukan lokasi track dan record pada disk

SISTEM PROSESOR I/O

Mode IOP :1. Single Shared BUS Setiap IOP mengendalikan sejumlah piranti I/O

tertentu yang tetap2. Switching Matriks BUS

Pensklaran yang memungkinkan transfer bersamaan antara I/O dan modul memori

SISTEM PROSESOR I/O

Format Instruksi IOP :1. Field Opcode : representasi jenis operasi2. Field Alamat Memori : alamat awal blok memori

yang digunakan untuk transfer

3. Field Word Count : jumlah word yang harus ditransfer

4. Field Kendali : untuk fungsi-fungsi piranti I/O khusus

5. Filed Status : untuk tujuan komunikasi dan pencatatan